一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法，其是以琼脂糖固体为基质，经交联剂活化后与氨基葡萄糖盐反应，得到氨基葡萄糖基琼脂糖，再将其制备成所述琼脂糖凝胶微球；或以琼脂糖微球为基质，经交联剂活化后，将其与氨基葡萄糖盐进行偶联，制得所述琼脂糖凝胶微球。本发明专利技术所得琼脂糖凝胶微球可作为阴离子交换层析介质用于蛋白质、核酸等生物活性成分的分离纯化，且其具有对生物活性成分安全无毒，配基密度高、机械强度高、孔径均一、吸附容量大，纯化效率高，制备方法简单、成本低、污染小等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分离纯化介质
，具体涉及一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法。
技术介绍
近年来，国家重点投入发展生物医药领域和海洋生物资源开发领域，随着上游各类生物技术的蓬勃发展，下游生物大分子的分离纯化技术成为生物医用材料研究领域的重要课题，其支撑点是要有性能良好的分离介质。天然多糖具有优良的生物相容性与可降解性，故以其作为生物大分子的分离介质具有比合成聚合物更多的优势，因而一直是国内外学者研究的重点。琼脂糖是从石花菜、紫菜、江蓠等大型海洋藻类中分离出的一种天然海洋生物多糖，具有各种生物活性。而琼脂糖凝胶微球因具有良好的生物相容性、功能基特性、高亲水性、多孔性、非特异性等优势而成为一种优质的生物大分子分离介质，其主要应用在蛋白、抗体、酶等生物分子的分离纯化。对琼脂糖凝胶微球进行改性，使琼脂糖接上具有不同生物活性的配基，即可用于不同生化物质的分离纯化。但现有琼脂糖凝胶微球改性技术存在制备工艺复杂、不易控制、配基密度低、成本高、污染严重等问题，且一般都是将琼脂糖先制备成微球后，再通过化学反应对微球进行改性，这样容易影响微球机械强度、表面光滑度与孔径大小。氨基葡萄糖是葡萄糖的一个羟基被一个氨基取代的化合物，市面上的氨基葡萄糖主要分为盐酸氨糖与硫酸氨糖两种。氨基葡萄糖是自然界中唯一一种带氨基的糖，对蛋白质安全无毒，不会影响蛋白质的活性，其自带的氨基可用于蛋白子阴离子交换层析。可见，将琼脂糖凝胶微球偶联上氨基葡萄糖基，制备成含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，即可作为一种良好的阴离子交换层析介质，分离纯化蛋白质、核酸等生物分子。目前，尚未出现利用氨基葡萄糖对琼脂糖凝胶微球进行改性的报道。因此，开发出一种制备工艺简单易行、成本低、配基密度高、污染小的含氨基葡萄糖的基琼脂糖凝胶微球及其制备方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法，其所制备的琼脂糖凝胶微球具有对蛋白质、核酸等生物活性成分安全无毒，配基密度高、机械强度高、孔径均一、吸附容量大，纯化效率高，且制备方法简单、成本低、污染小等优点，解决了现有离子交换层析介质对蛋白质、核酸等生物活性成分吸附容量小、容易影响活性，及现有琼脂糖凝胶微球改性技术中制备工艺复杂、不易控制、配基密度低、微球机械强度与孔径均一性差、污染严重等问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，是以琼脂糖固体为基质，经交联剂活化后与氨基葡萄糖盐反应，得到氨基葡萄糖基琼脂糖，再将其制备成所述琼脂糖凝胶微球；其中，所述氨基葡萄糖盐为氨基葡萄糖盐酸盐、氨基葡萄糖硫酸盐、氨基葡萄糖硫酸钾盐、氨基葡萄糖硫酸钠盐中的一种或几种。其制备方法包括以下步骤：1）在琼脂糖固体中加入一定量超纯水混合均匀，制得琼脂糖溶液；2）向步骤1）所得琼脂糖溶液中缓慢加入NaBH4，再持续用泵按一定流速加入NaOH溶液，机械搅拌混匀；3）在搅拌条件下，持续用泵按一定流速向步骤2）所得溶液中加入交联剂，在一定温度下反应一定时间；其过程中，待反应至0.3-6h时将交联剂和NaOH溶液的加入流速调小；4）用泵按一定流速向步骤3）所得溶液中加入氨基葡萄糖盐溶液，并停止加入交联剂与NaOH溶液，在一定温度下反应一定时间；5）将步骤4）所得溶液用超滤膜过滤、浓缩后干燥，制得氨基葡萄糖基琼脂糖；6）将步骤5）所得氨基葡萄糖基琼脂糖制备成微球。其中，步骤1）中所用琼脂糖固体与超纯水的重量比为1:50~8:25，优选1:25~4:25。步骤2）中NaBH4的加入量为所用琼脂糖固体重量的0.0001-0.02%，优选0.0005-0.01%；所述NaOH溶液的浓度为1wt%-50wt%，优选20wt%-40wt%；机械搅拌的转速为50-200rpm，优选80-150rpm；步骤3）中所述交联剂为环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、2,3-二溴丙醇、乙二醇二缩水甘油醚或1,4-丁二醇二缩水甘油醚；同时，步骤2）和步骤3）中，NaOH溶液加入的起始流速控制在0.01mL~5mL/min，优选0.05mL~4mL/min，之后调小至起始流速的0.05-0.5倍，加入总时间控制在0.5-12h，优选1-8h；交联剂加入的起始流速控制在0.01mL~3mL/min，优选0.05mL~2mL/min，之后调小至起始流速的0.05-0.5倍，加入总时间控制在0.5-12h，优选1-8h；步骤3）中反应温度为20-70℃，优选35-65℃，反应时间为0.5-12h，优选1-8h。步骤4）中氨基葡萄糖盐的用量为所用琼脂糖固体重量的0.01-10%，优选0.05-8%；所用氨基葡萄糖盐溶液的浓度为1wt%-80wt%，优选10wt%-70wt%；氨基葡萄糖盐溶液加入的流速控制在0.01mL~2mL/min，优选0.01mL~1mL/min，加入时间控制在0.5-12h，优选1-6h；反应温度为20-90℃，优选45-85℃，反应时间为0.5-12h，优选1-6h。步骤5）中所用超滤膜的型号为8040或4040。步骤6）中采用粒径均一的琼脂糖凝胶微球生产系统将氨基葡萄糖基琼脂糖制备成微球；所述粒径均一的琼脂糖凝胶微球生产系统包括生产区和位于生产区旁侧的控制区，所述生产区内设置有胶磨机和预混加热釜，所述胶磨机与一微波加热釜相连接，所述预混加热釜与一超声波均一消泡釜相连接，所述微波加热釜和超声波均一消泡釜均与一超声波均质釜相连接，所述超声波均质釜与油水分离器相连接，所述油水分离器的油相出口与油品分离纯化设备相连接，所述油品分离纯化设备还与所述预混加热釜相连接，所述油水分离器的水相出口与一微球清洗器相连接，所述微球清洗器与一混匀器相连接，所述混匀器与一计量分装机相连接；制备时，将所得氨基葡萄糖基琼脂糖配制成水溶液，通过胶磨机进行处理后，再经微波加热釜充分溶解形成胶液；同时将油相经预混加热釜混合加热，再经超声均一消泡釜进行均质预乳化消泡处理后形成无泡油相；随后将无泡油相与胶液输送到超声波均质釜进行混合，然后将混合液输送到油水分离器，将分离得到的水相输入微球清洗器进行清洗后，将洗净的微球进行混匀、包装。另一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，是以琼脂糖微球为基质，经交联剂活化后，将其与氨基葡萄糖盐进行偶联，制得所述琼脂糖凝胶微球；其中，所述琼脂糖微球的粒径为10-1000微米，其可采用上述粒径均一的琼脂糖凝胶微球生产系统制备而成；所述氨基葡萄糖盐为氨基葡萄糖盐酸盐、氨基葡萄糖硫酸盐、氨基葡萄糖硫酸钾盐、氨基葡萄糖硫酸钠盐中的一种或几种。其制备方法包括以下步骤：1）将琼脂糖微球水洗后沥干，加入一定量超纯水混合均匀，制得琼脂糖微球溶液；2）向步骤1）所得琼脂糖微球溶液中缓慢加入NaBH4，再持续用泵按一定流速加入NaOH溶液，低频超声震荡混匀；3）在震荡条件下，持续用泵按一定流速向步骤2）所得溶液中加入交联剂，在一定温度下反应一定时间；其过程中，待反应至0.3-6h时将交联剂和NaOH溶液的加入流速调小；4）用泵按一定流速向步骤3）所得溶液中加入氨基葡萄糖盐溶液，并停止加入交联剂与NaOH溶液，在一定温度下反应一定时间；5）将步骤4）所得溶液用滤布过滤，洗净，得到含氨基葡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，其特征在于：以琼脂糖固体为基质，经交联剂活化后与氨基葡萄糖盐反应，得到氨基葡萄糖基琼脂糖，再将其制备成所述琼脂糖凝胶微球；或以琼脂糖微球为基质，经交联剂活化后，将其与氨基葡萄糖盐进行偶联，制得所述琼脂糖凝胶微球；其中，所述琼脂糖微球的粒径为10‑1000微米；所述氨基葡萄糖盐为氨基葡萄糖盐酸盐、氨基葡萄糖硫酸盐、氨基葡萄糖硫酸钾盐、氨基葡萄糖硫酸钠盐中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，其特征在于：以琼脂糖固体为基质，经交联剂活化后与氨基葡萄糖盐反应，得到氨基葡萄糖基琼脂糖，再将其制备成所述琼脂糖凝胶微球；或以琼脂糖微球为基质，经交联剂活化后，将其与氨基葡萄糖盐进行偶联，制得所述琼脂糖凝胶微球；其中，所述琼脂糖微球的粒径为10-1000微米；所述氨基葡萄糖盐为氨基葡萄糖盐酸盐、氨基葡萄糖硫酸盐、氨基葡萄糖硫酸钾盐、氨基葡萄糖硫酸钠盐中的一种或几种。2.一种如权利要求1所述含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）在琼脂糖固体中加入一定量超纯水混合均匀，制得琼脂糖溶液；2）向步骤1）所得琼脂糖溶液中缓慢加入NaBH4，再按一定流速加入NaOH溶液，并以50-200rpm的转速机械搅拌混匀；3）在搅拌条件下，按一定流速向步骤2）所得溶液中加入交联剂，在一定温度下反应一定时间；其过程中，待反应至0.3-6h时将交联剂和NaOH溶液的加入流速调小；4）按一定流速向步骤3）所得溶液中加入氨基葡萄糖盐溶液，并停止加入交联剂与NaOH溶液，在一定温度下反应一定时间；5）将步骤4）所得溶液用超滤膜过滤、浓缩后干燥，制得氨基葡萄糖基琼脂糖；6）将步骤5）所得氨基葡萄糖基琼脂糖制备成微球。3.一种如权利要求1所述含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将琼脂糖微球水洗后沥干，加入一定量超纯水混合均匀，制得琼脂糖微球溶液；2）向步骤1）所得琼脂糖微球溶液中缓慢加入NaBH4，再按一定流速加入NaOH溶液，并以20-40KHz低频超声震荡混匀；3）在震荡条件下，按一定流速向步骤2）所得溶液中加入交联剂，在一定温度下反应一定时间；其过程中，待反应至0.3-6h时将交联剂和NaOH溶液的加入流速调小；4）按一定流速向步骤3）所得溶液中加入氨基葡萄糖盐溶液，并停止加入交联剂与NaOH溶液，在一定温度下反应一定时间；5）将步骤4）所得溶液用滤布过滤，洗净，得到含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，将所得微球于20wt％乙醇溶液中贮存。4.根据权利要求2或3所述含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球的制备方法，其特征在于：步骤1）中所用琼脂糖固体或琼脂糖微球与超纯水的重量比为1:50~8:25。5.根据权利要求2或3所述含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球的制备方法，其特征在于：步骤2）中NaBH4的加入量为所用琼脂糖固体或琼脂糖微球重量的0.0001-0.02%；所述NaOH溶液的浓度为1wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东旭，黎泉香，郭梓林，兰旺仁，稽海峰，
申请(专利权)人：绿麒厦门海洋生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35